ELEMEN MESIN REM ALI RIDHO ALATAS 43111511 JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS PANCASILA 01
ABSTRAK Rem digunakan untuk menghentikan dan mengatur gerakan. Karena itu, rem sangat diperlukan dalam teknik-kendaraan dan teknik transport. Dengan kata lain rem melakukan control terhadap kecepatan kendaraan untuk menghindari kecelakaan dan merupakan alat pengaman yang berguna untuk menghentikan kendaran secara berkala. Menurut fungsi dan jenisnya rem terdiri dari Rem sepatu (block or shoe barke) yang dapat dibagi lagi atas rem blok tunggal, dan ganda, Rem sabuk (band brake), Rem piringan, Rem drum. Dengan adanya rem diharapkan dapat memberikan rasa aman kepada pengemudi dalam berkendara. Kata kunci: kampas rem, piston, piringan
i KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang karena Rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan tugas pembuatan makalah rem tepat pada waktunya, dan rasa terima kasih pada semua pihak baik dosen maupun mahasiswa yang telah mendukung dalam pembuatan makalah ini. Elemen mesin merupakan mata kuliah jurusan teknik mesin, salah satu materinya yang diberikan ialah rem. Makalah rem dirancang untuk digunakan sebagai sarana dalam kegiatan belajar untuk mahasiswa jurusan teknik mesin untuk menjadi seorang engineer yang ahli dalam bidangnya. Makalah ini memuat ringkasan teori dari berbagai sumber yang disusun secara ringkas dan sistematis. Saya menyadari bahwa proses penyusunan makalah yang ringkas dan sistematis, merupakan pekerjaan yang tidak ringan. Demikian pula dalam teknik penulisan dan tata bahasa tak luput dari kesalahan dan kekurangan. Dari kesadaran tersebut, saya sangat mengharapkan saran, kritik maupun masukan dari pembaca dan pemakai makalah rem ini, guna penyempurnaan pada masa mendatang. Penghargaan yang setinggi-tinginya saya sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu tersusunnya makalah rem ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa senantiasaa memberikan limpahan rahmat, petunjuk dan bimbingan-nya terhadap setiap niat baik kita. Jakarta, 15 June 01 Ali Ridho
ii DAFTAR ISI Kata Pengantar... i Daftar Isi... ii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.. Permasalahan... 1 1.3. Tujuan dan Kegunaan... 1 1.4. Sistematika Penulisan... BAB II LANDASAN TEORI... 3.1. Tujuan dan Kegunaan rem... 3.. Prinsip Rem... 4.3. Sistem Rem... 5.4. Macam-macam Rem... 5.5 Rem Blok... 6.5.1. Rem Blok Tunggal... 6.5.. Diagram Aliran Untuk Merencanakan Rem Tunggal... 11.6. Rem Drum (Tromol)... 14 BAB III PENUTUP... 3.1 Kesimpulan... 3. Saran... DAFTAR PUSTAKA... 3
Halaman 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Rem mempunyai peranan yang sangat penting dalam teknik kendaraan dan teknik transportasi demi keamaan dan keselamatan dalam berkendara. Pada dasarnya rem mempunyai fungsi untuk memperlambat dan mengatur gerakan suatu putaran. Adapun rem yang digunakan harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut (dapat bekerja dengan baik dan cepat, dapat dipercaya dan mempunyai daya tekan yang cukup, mudah diperiksa dan disetel) Walaupun sistem rem itu sangatlah penting, namun banyak diantara masyarakat umum yang belum memahami dan mengerti fungsi, cara kerja dan jenis-jenis dari rem tsb. Oleh karena itu penulis membuat makalah ini bertujuan untuk memperkenalkan fungsi, cara kerja, dan jenis-jenis dari rem itu sendiri. Dengan adanya makalah ini diharapkan kita bisa lebih mengenal fungsi, cara kerja dan jenis-jenis rem serta bisa menambah dan memperluas wawasan kita terutama mengenai sistem rem. 1. Permasalahan Untuk mengetahui lebih mendalam tentang rem, maka penulis mengajukan permasalahan sebagai berikut : 1. Banyak orang yang belum mengenal fungsi dari rem. Belum banyak mengetahui dari jenis jenis rem dan fungsinya masing masing 1.3 Tujuan dan Kegunaan Makalah ini bertujuan untuk : 1. Mengetahui fungsi dari rem. Mengetahui jenis dari rem dan fungsinya masing - masing Sejalan dengan tujuan diatas, makalah ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai bahan materi pendukung dalam proses pembelajaran mata kuliah elemen mesin di Universitas Pancasila.
Halaman 1.4 Sistematika Penulisan Adapun sistematika makalah ini adalah sebagai berikut : BAB I Pendahuluan Pendahuluan terdiri dari latar belakang, permasalahan, tujuan dan kegunaan, sistematika penulisan. BAB II Landasan Teori Landasan teori berisi tentang teori-teori dan dasar pengetahuan yang berhubungan dengan apa yang menjadi pokok pembahasan pada makalah ini. BAB III Penutup Merupakan kesimpulan dari bab sebelumnya dan saran - saran untuk penulis
Halaman 3 BAB II LANDASAN TEORI.1 Tujuan dan kegunaan rem Rem digunakan untuk menghentikan dan mengatur gerakan. Karena itu, rem sangat diperlukan dalam teknik-kendaraan dan teknik transport. Ketika merem daya kinetik bagian yang bergerak harus dikurangi; disamping itu (umpamanya ketika menurunkan suatu beban) sering harus diambat suatu momen beban (kebalikan dari apa yang terjadi ketika menggerakkan lewat kopling-gesek). Selama mengatur kecepatan (pengaturan-rem di mana rem selalu slip), kerja-gesek rem diubah menjadi kalor. Dalam hal ini, kalkulasi pelepasan kalor kebanyakan menentukan besarnya ukuran. Karena itu dalam banyak hal, rem tidak bertindak sebagai rem penyetop, dalam hal ini instalasi dihentikan hanya oleh gaya-rem, melainkan terutama mempunyai tugas untuk mempertahankan pesawat dalam suatu kedudukan tertentu (rem penahan). Dalam hal ini sebagian energi yang diprrlukan untuk menghabiskan kecepatan sering diperoleh dari momen-penahan motor, yang pada motor-listrik dicapai dengan bantuan hubungan istimewa (hubungan-rem, arus-balik). Momen rem ialah terkecil pada poros yang berputar paling cepat. Karena itulah, maka rem sedapat mungkin kebanyakan dipasang pada poros yang digerakkan oleh motor. Piringan rem harus dirapikan dan disetimbangkan. Tujuan dipasangnya rem pada kendaraan untuk menuruti kemauan pengemudi dalam mengurangi kecepatan, berhenti atau memarkir kendaraan pada jalan yang mendaki, dengan kata lain melakukan control terhadap kecepatan kendaraan untuk menghindari kecelakaan dan merupakan alat pengaman yang berguna untuk menghentikan kendaran secara berkala. Oleh karena itu, baik tidaknya kemampuan rem secara langsung menjadi persoalan yang sangat penting bagi pengemudi di waktu mengemudi kendaraan. Jadi fungsi rem harus dapat mengatasi kecepatan kendaraan yang meningkat. Adapun rem yang digunakan untuk kendaraan harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
Halaman 4 a. Dapat bekerja dengan baik dan cepat b. Bila muatan pada roda sama-sama besar, maka gaya pengeremannya harus sama besar pula, bila tidak harus sebanding dengan muatan yang diterima roda-roda tersebut. c. Dapat dipercaya dan mempunyai daya tekan yang cukup. d. Rem itu harus mudah diperiksa dan disetel. Prinsip Rem Gambar 1 Prinsip rem Kendaraan akan bergerak walaupun mesin telah dimatikan, hal ini disebabkan adanya tenaga dinamik yang terkandung pada mobil itu sendiri. Dalam hal ini, tenaga dinamik akan diubah menjadi energi lain yang dapat menghentikan mobil. Mesin ialah suatu bagian yang mengubah tenaga panas ke tenaga dinamik, tetapi rem adalah suatu bagian yang membuat suatu perubahan tenaga dinamik menjadi tenaga panas. Bekerjanya rem dengan jalan menekan sepatu rem terhadap teromol. Sepatu rem tidak berputar dan teromol berputar bersama-sama dengan roda, sehingga akan menimbulkan gesekan. Tenaga dinamik kendaraan kemudian diatasi oleh gesekan dan diubah menjadi tenaga panas yang menyebabkan kendaraan berhenti. Panas yang dihasilkan akan dihilangkan oleh udara.
Halaman 5.3 Sistem Rem Gambar Konstruksi rem mobil Seperti pada Gambar sistem rem yang digunakan pada umumnya rem parkir yang digerakkan dengan tangan dan rem utama yang digerakkan dengan kaki. Rem parkir bekerja pada roda-roda belakang secara mekanis melalui tuas, sedangkan rem utama bekerja pada keempat roda pada waktu bersamaan dengan menggunakan tekanan fluida dari master silinder. Tekanan fluida ini diteruskan dari master silinder ke roda-roda melalui pipa, dan torak dari silinder roda rem akan mendesak sepatu rem terhadap teromol untuk menghasilkan gaya pengereman. Bila pedal rem dibebaskan tekanan fluida dari master silinder akan berkurang..4 Macam-macam Rem Rem dapat digolongkan menjadi empat macam, yaitu: Rem sepatu (block or shoe barke) yang dapat dibagi lagi atas rem blok tunggal, dan ganda. Rem sabuk (band brake) Rem piringan Rem drum Jika dilihat dari cara kerjanya, yang cara kerjanya mengalami gesekan adalah rem blok, drum, cakera dan pita,
Halaman 6.5 Rem Blok.5.1 Rem blok tunggal Rem blok macam yang paling sederhana terdiri dari satu blok rem yang ditekan terhadap drum rem, seperti diperlihatkan dalam Gambar 3. Biasanya pada blok rem tersebut pada permukaan geseknya dipasang lapisan rem atau bahan gesek yang dapat diganti bila telah aus. Dalam Gambar 4 (a), jika gaya tekan blok terhadap drum adalah Q (kg), koefisien gesek yang ditimbulkan pada rem adalah f (kg), maka F= μ Q (1.1) Momen T yang diserap oleh drum rem adalah T=f.(D/) atau T= μ Q. (D/) (1.) Jika panjang tuas rem adalah l 1, jarak engsel tuas sampai garis kerja Q adalah l, dan gaya yang diberikan kepada tuas adalah F, dan jika garis kerja gaya f melalui engsel tuas, maka dari keseimbangan momen, Gambar 3 Rem blok tunggal. Gambar 4 Macam-macam rem blok tunggal.
Halaman 7 Ql -Fl 1 =0 l F=Q l 1 fl = μl 1 (1.3) Dalam hal pelayanan manual, besarnya gaya F kurang lebih 15 sampai 0 (kg). Gaya tekan pada blok rem dapat diperbesar dengan memperpanjang l. 1 Suatu hal yang kurang menguntungkan pada rem blok tunggal adalah gaya tekan yang bekerja dalam satu arah saja pada drum, sehingga pada poros timbul momen lentur serta gaya tambahan pada bantalan yang tidak dikehendaki. Demikian pula, untuk pelayanan manual jika diperlukan gaya pengereman yang besar, tuas perlu dibuat sangat panjang sehingga kurang ringkas. Karena alasan-alasan inilah maka rem blok tunggal tidak banyak dipakai pada mesin-mesin yang memerlukan momen pengereman yang besar. Jika engsel tuas terletak di luar garis kerja gaya f, maka persamaan di atas menjadi agak berbeda. Dalam hal engsel digeser mendekati sumbu poros sejauh c seperti dalam Gambar 4 (b), maka untuk putaran searah jarum jam, persamaan keseimbangan momen pada tuas berbentuk sebagai berikut. Ql -Fl 1 +fc=0 ( f / μ) l + F= l 1 fc =f l + μc μl 1 (1.4) Untuk putaran berlawanan dengan jarum jam, l F=f μc μl 1 (1.5) Bila engsel menjauhigaris kerja gaya f dengan jarak c dalam arah menjauhi sumbu poros, maka untuk arah putaran sesuai dengan jarum jam, l F=f μc μl 1 Untuk putaran berlawanan dengan jarum jam, l F=f + μc μl 1 (1.6) (1.7)
Halaman 8 Dalam perencanaan rem,persyaratan terpenting yang harus dipenuhi adalah besarnya momen pengereman yang harus sesuai dengan yang diperlukan. Di samping itu, besarnya energi yang dirubah menjadi panas harus pula diperhatikan, terutama dalam hubungannya dengan bahan gesek yang dipakai. Pemanasan yang berlebihan bukan hanya akan merusak bahan lapisan rem, tetapi juga akan menurunkan koefisien geseknya. Jika gaya tekan rem per satuan luas adalah p (kg/mm ) dan kecepatan keliling drum rem adalah v (m/s), maka kerja gesekan per satuan luas permukaan gesek per satuan waktu, dapat dinyatakan dengan μ pv (kg.m/(mm.s)). Besaran ini disebut kapasitas rem. Bila suatu rem terus-menerus bekerja, jumlah panas yang timbul pada setiap 1 (mm ) permukaan gesek tiap detik adalah sebanding dengan besarnya μ pv. Dalam satuan panas, besaran tersebut dapat ditulis sebagai μ pv/860 (Kcal/(mm.s)). Bila besarnya μ pv pada suatu rem lebih kecil dari pada harga batasnya, maka pemancaran panas akan berlangsung dengan mudah, dan sebaliknya akan terjadi bila harga tersebut melebihi batas, yang dapat mengakibatkan rusaknya permukaan gesek. Harga batas yang tepat dari μ pv tergantung pada macam dan konstruksi rem serta bahan lapisannya. Namun demikian, pada umumnya kondisi kerja juga mempunyai pengaruh seperti berikut: 0,1[kg.m/(mm.s)] atau kurang, untuk pemakaian jarang dengan pendinginan, 0,06[kg.m/(mm.s)] atau kurang, untuk pemakaian terus-menerus, 0,3[kg.m/(mm.s)] atau kurang, untuk jika radiasi panas sangat baik. Drum rem biasanya dibuat dari besi cor atau baja cor. Blok rem merupakan bagian yang penting. Dahulu biasanya dipakai besi cor, baja liat, perunggu, kiningan tenunan asbes, serat, kulit, dll., untuk bahan gesek, tetapi akhir-akhir inibanyak dikembangkan bahan gesek dari dammar, serbuk logam, dan keramik. Bahan yang menghubungkan tenunan atau tenunan istimewa terdiri dari tenunan asbes sebagai kerangka, dengan plastic cair atau minyak kering yang diserapkan sebagai perekat, dan dikeraskan dengan cetak panas atau perlakuan panas. Damar cetak dan setengah logam umumnya hanya berbeda dalam hal kadar serbuk logamnya. Keduanya dibuat dengan mencampurkan serat pendek dari asbes, plastic serbuk, dan bahan tambahan berbentuk serbuk, kemudian dibentuk. Cara ini mempunyai keuntungan karena susunannya dapat dirubah sesuai dengan keperluan. Bahan gesek logam, logam-keramik, dan
Halaman 9 mengepres dan membentuk satu macam atau lebih serbuk logam atau serbuk keramik, dan mengeraskannya pada temperature di bawah titik cair bahan yang bersangkutan. Bahan rem harus memenuhi persyaratan kemanan, ketahanan, dan dapat mengerem dengan halus.di samping itu juga harus mempunyai koefisien gasek yang tinggi, keausan kecil, kuat, tidak melukai permukaan drum, dan dapat menyerap getaran. Karekteristik gesekan dari beberapa macam bahan gesek diperlihatkan dalam Gambar 5. Gambar 5 Karakteristik gesekan yang ter- gantung pada bahan gesek 1 : Damar cetak A (µ tinggi) : Setengah logam (µ sedang) 3 : Logam (µ rendah) 4 : Tenunan (teksil) khusus 5 : Damar cetak B (µ rendah) 6 : Karet cetak 7 : Rol Gambar 6 Blok rem Dari Gambar 6, tekanan kontak p (kg/mm ) dari permukaan blok rem adalah a p = Q / (bh) (1.8) untuk bahan-bahan yang bersangkutan diperlihatkan dalam Tabel 1. Sudut kontak α dapat diambil diantara 50 sampai 70 derajat. Jika diameter drum adalah D (mm), maka h D sin ( α /) (1.9) pada rem dengan sudut α besar, tekanan sebuah blok pada permukaan drum tak dapat terbagi secara merata. Namun demikian harga p dalam persamaan (1.8) dapat diambil sebagai
Halaman 10 harga rata-rata untuk sementara.dari tekanan kontak rencana yang diberikan P d, ditentukan ukuran rem, dan kemudian dihitung tekanan kontak yang sesungguhnya. Dalam Gambar 7 diperlihatkan contoh tata cara perencanaan rem blok tunggal. Tabel 1 Koefisien gesek dan tekanan rem. Bahan Drum Bahan gesek Koefisien gesek μ Tekanan permukaan P (kg/mm ) a Keterangan Besi cor 0,10-0,0 Kering 0,09-0,17 0,08-0,1 Dilumasi Besi cor, baja cor, besi corkhusus Perunggu 0,10-0,0 0,05-0,08 Keringdilumasi Kayu 0,10-0,35 0,0-0,03 Dilumasi Tenunan 0,35-0,60 0,007-0,07 Kapas, asbes Cetakan (pasta) 0,30-0,60 0,003-0,18 Damar, asbes, setengah logam Paduan sinter 0,0-0,50 0,003-0,10 Logam Catatan: Jika kecepan slip dan gaya tekan bertambah, maka μ berkurang.
Halaman 11.5.. Diagram aliran untuk merencanakan rem tunggal Gambar 7 diagram aliran
Halaman 1.5.3 Rem Blok Ganda Telah disinggung diatas bahwa rem blok tunggal agak kurang menguntungkan karena drum mendapat gaya tekan hanya satu arah hingga apada bantalan. Kekurangan tersebut dapat diatasi jika dipakai dua blok rem yang menekan drum dari dua arah yang berlawanan, baik dari sebelah dalam atau dari sewbelah luar drum. Rem semacam ini disebut rem blok ganda (Gambar 8).Rem dengan blok yang menekan dari luar dipergunakan untuk mesinmesin industri dan kereta rel yang pada umumnya digerakan secara pneumatik, sedangkan yang menekan dari dalam dipakai pada kendaraan jalan raya yang digerakan secara hidrolik. Gambar 8 Rem blok ganda Karena dipakai dua buah blok rem, maka momen T yang diserap oleh rem dapat dinyatakan dengan rumus-rumus di bawah ini, dengan cacatan bahwa besarnyan gaya rem dari kedua blok harus sama. Dalam Gambar 9, jika masing-masing gaya rem adalah f dan f, dan gaya pada tuas adalah Q dan Q,maka f f ; Q = Q T = f (D/) + f (D/) fd (1.10) atau T = µq(d/) + µq (D/) µqd (1.11)
Halaman 13 Gambar 9 Notasi untuk rem blok ganda Di dalam Gambar 8, Tuas A ditumpu oleh piston B dari silinder numatik. Jika udara tekan di B dibuang ke atmosfir, A akan jatuh karena pemberat F. Dengan demikian B akan tertarik ke bawah dan memutar tuas C (disebut engkol bel). Gerakan ini menarik D dan E ke kanan, dan mendorong E ke kiri. Disini dianggap bahwa gaya Q yang dikenakan dari drum pada E adalah sama dengan gaya Q pada E. Q dapt dihitung dengan perbandingan tuas sebagai berikut. a + a' c e + e' Q = F (1.1) a' c' e' Momen rem T (kg.mm)dapat diperoleh dari rumus diatas dan persamaan (3.45), dan daya rem (KW ) dpat dihitung dari putaran drum rem n (rpm). P B 1 Tn 9,74 10 1 P B = (1.13) 5 Perhitungan kapasistas rem dan blok rem adalah sama seperti pada rem blok tunggal. Karena sederhananya perhitungan ini, maka disini tidak akan dibuat diagram aliran.
Halaman 14.6 Rem Drum (Tromol) Rem untuk otomobil umumnya berbentuk rem drum ( macam ekspansi ) dan rem cakera ( disk ). Rem drum mempunyai ciri lapisan rem yang terlindung, dapat menghasilkan gaya rem yang besar untuk ukuran rem yang kecil, dan umur lapisan rem cukup panjang. Suatu kelemahan rem ini adalah pemancaran panasnya buruk. Blok rem dari rem ini disebut sepatu rem karena bentuknya mirip rem sepatu. Gaya rem tergantung pada letak engsel sepatu rem dan silinder hidrolik serta arah putaran roda. Biasanya, macam rem seperti yang diperlihatkan dalam gambar 10(a) adalah yang terbanyak dipakai, yaitu yang memakai sepatu depan dan belakang. Pada rem macam ini, meskipun roda berputar dalam arah yang berlawanan, gaya rem tetap besarnya. Rem dalam gambar 10.(b) memakai dua sepatu depan, dimana gaya rem adalah satu arah putaran jauh lebih besar dari pada dalam arah yang berlawanan. Juga terdapat macam yang diperlihatkan dalam gambar 10(c), yang disebut duo-servo. Gambar 10 macam macam rem drum Dalam hal sepatu rem seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 11(a),disebut sepatu berengsel, dan sepatu yang menggelinding pada suatu permukaan seperti dalam Gambar 11(b), disebut sepatu mengambang. Macam yang terdahulu memerlukan ketelitian yang lebih tinggi dalam pembuatannya. Untuk merencanakan rem drum,pada umumnya perhitungan yang sederhana seperti yang diberikan dalam contoh dibawah ini dapat diikuti untuk memperoleh ukuran bagianbagian yang bersangkutan serta gaya untuk menekan sepatu.
Halaman 15 Gambar 11 Sepatu berengsel dan sepatu mengambang [Contoh 1] sebuah rem otomobil seperti dipelihatkan dalam Gambar 1 mempunyai ukuran sebagai berikut : a =16 (mm), b= 77 (mm) e = 86 (mm), dengan = 0,38. Tentukan gaya F (kg) untuk mengembangkan sepatu rem dan mendapatkan gaya f = f 1 + f t = 647 (kg), gaya f yang diperoleh dengan perhitungan seperti dibawah ini. Gambar 1 Rem drum Berat seluruh kendaraan W = 130 (kg) Diameter ban efektif D = 56 (mm) Diameter dalam drum rem d = 8 (mm) Kecepatan mobil V = 50 (km/h), = 13,9 (m/s) Jarak pengereman S = 1,4 (m)
Halaman 16 Atas dasar hal di atas, jika energi kecepatan yang harus dihabiskan sampai mobil berhenti adalah sama dengan kerja rem pada 4 roda, maka W /(g) = (fd/d) S X 4 (1.14) 130 x 13,9 /19,6 = f x (8/56) x 1,4 x 4 f= 1301/0,1 = 647 (kg) penyelesaian untuk sepatu depan -F x 16 f 1 x 86 + (f t /0,38) x 77 = 0 1= 16/116,6 F = 1,389F untuk sepatu belakang -F x 16 f 1 x 86 (f 1 /0,38) x 77 = 0 Ff t = F = 0,516 F Ff t = F = 0,516 F Gaya rem tiap roda adalah f = f t + f 1 = 647 (kg), atau 1,389 F + 0,561 F = 647, sehingga gaya pada permukaan drum F = 33(kg). Menurut perhitungan dari pabrik, gaya rem total adalah 1030 (kg) pada diameter luar roda, untuk mobil yang sama. Harga ini hampir sama dengan 647 (kg) x 4 x 8/56 = 1050 (kg), dengan dasar perhitungan diatas. Meskipun demikian, gaya untuk menekan sepatu roda belakang adalah 149 (kg), yang ternyata sangat berbeda dengan 33(kg) yang didasarkan pada pehitungan diatas. Jadi, mempelajari cara perhitungan biasa adalah sangat perlu. Dalam keadaan darurat, pengereman dilakukan dengan perlambatan sebesar α 1 = eg (m/s ) dimana e = 0,5 0,8, g = 9,8 (m/s ).
Halaman 17 Misalkan beban roda depan dalam keadaan jalan biasa adalah W D (kg), beban roda belakang W B (kg), jarak sumbu roda depan dan belakang L (mm), dan tinggi titik berat h (mm). (gambar 13) Jika pengereman dilakukan dalam keadaan darurat, gaya inersia sebesar W(α 1 /g) akan timbul pada titik berat. Jika titik singgung antara roda belakang dengan permukaan jalanan diambil sebagai engsel, maka pertambahan gaya reaksi yang timbul pada roda depan adalah W D L = W x e x h ; W D = W x e x h/l (1.15) Dengan demikian, beban dinamis roda depan W dd adalah W dd = W D + W x e x (h/l) (1.16) Gambar 13 Beban depan, dan beban belakang Jika titik singgung roda depan dengam jalanan diambil sebagai engsel, maka pengurangan gaya reaksi pada roda belakang adalah W db = W W x e x (h/l) Perlambatan α 1 yang terjadi pada massa mobil (W/g) adalah disebabkan oleh gaya gesek µw, sehingga menurut hukm Newton ke dua µw = (W/g)α 1 µ = (α 1 /g) = e gaya rem B ID (kg) yang diperlukan roda depan pada diameter luarnya adalah B ID = e( W D + W x e ) (1.17) Gaya rem B IB (kg) yang diperlukan untuk roda belakang pada diameter luar roda adalah
Halaman 18 B IB = e( W B W x e ) (1.18) Di sini, jika diameter piston silinder hidrolik adalah d wd dan d wb (mm), maka luas penampangnya adalah A wd dan A wb (cm ), di mana A wd = (π/4)d wd/100 A wb = (π/4)d wb/100 Jika tekanan minyak adalah p w (kg/cm ), gaya tekan A wd x p w dan A wb x p w (kg) akan dikenakan pada masing-masing roda depan dan roda belakang. Harga yang diperoleh dengan membagi momen rem T (kg mm) dengan hasil perkalian antara gaya tekan P (kg) yang dikenakan pada ujung-ujung sepatu dan jari-jari drum (mm) disebut faktor efektifitas rem, yang dinyatakan dengan (FER) D dan (FER) B,berturut-turut untuk roda depan dan roda belakang. Tekanan kontak pada lapisan rem tergantung pada letaknya, yaitu P = p 1 lmaxcos (θ lmax θ l ) (1.19) Di mana p adalah tekanan kontak pada letak θ dari sumbu Y, p 1 l lmax kontak maksimum, dan θ lmax adalah sudut untuk tekanan kontak maksimum. adalah tekanan Tekanan minyak di dalam silinder diperbesar atau diperkecil oleh gaya injakan pada pedal rem yang menggerakkan piston silinder master rem, baik secara langsung atau dengan penguat gaya. Pada pengereman dalam keadaan darurat, untuk mencegah kenaikan gaya rem yang terlalu melonjak,maka kenaikan tekanan minyak yang di timbulkan oleh injakan pedal rem dengan gaya lebih dari 15- (kg) dibuat lebih lunak dari pada injakan di bawah 15- (kg). Gambar 14 menunjukkan suatu contoh pelunakan gaya tersebut. Dalam hal demikian, perbandingan gaya rem tetap sama. Namun demikian, pada konstruksi baru, untuk menjaga agar pada waktu pengereman tidak terjadi slip antara telapak ban dan permukaan jalan, maka pengurangan kenaikan tekanan minyak di atas gaya pedal tertentu seperti di kemukakan di atas hanya di lakukan pada roda belakang saja, sehingga dalam hal ini, perbandingan gaya rem sedikit berubah.
Halaman 19 Gambar 14 gaya pedal dan tekanan minyak silinder roda Untuk gaya rem yang diperlukan, gaya rem yang sebenarnya B dd dan B db dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut ini: B dd = (FER) D p w A wd (1.0) Dan B db =(FER) B p w A wb (1.1) B db + B db = ew Dengan harga e tersebut,jarak antara rem pada kecepatan V= 50 (km/h) atau = 13,9 (m/s) dapat diperoleh dengan : S = Faktor efektivitas rem tergantung pada macam dan ukuran drum rem. Koefisien gesek juga merupakan salah satu factor penting, dimana hubungannya dengan (FER) diperlihatkan dalam gambar 15 Harga ini adalah harga kasar,dan untuk memperoleh harga yang teliti harus dihitung dari ukuran yang sesungguhnya dengan rumus atau diagram
Halaman 0 Gambar 15 faktor efektifitas rem terhadap koefisien gesek lapisan Selanjutnya, perbandingan distribusi gaya rem (BD) adalah Gaya rem yang sebenarnya dikenakan pada roda depan dan belakang adalah B dd = W e (BD) D ; B db = W e (BD) B (1.) Titik di mana B ID =B dd dan B IB = B db disebut titik kunci sinkron (Gambar 16). Jika pada titik e ini dinyatakan dengan e s maka e s ( W D + W e s ) = e s W (BD) D e s = Harga e s ini biasanya diambil sebesar 0,5 sampai 0,7 Energi kinetis total dari mobil yang mempunyai kecepatan ν adalah E k = (W/g)ν Jika waktu rem adalah t e = ν /α (s) dan luas bidang lapisan adalah A LD dan A LB (mm ), besarnya kapasitas energy dari lapisan (yaitu energy kinetis per satuan luas lapisan dan satuan waktu,yang berkaitan dengan µp sepeti di uraikan di muka) K LD dan K LB [kg m/(mm s)] masing-masing untuk roda depan dan roda belakang dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut
Halaman 1 Gambar 16 Titik kunci sinkron K LD = (1.3) K LB = (1.4) Harga harga K LD dan K LB diusahakan dapat ditekan sampai sebesar 0,18[kg m/(mm s)] atau kurang untuk rem drum,dan untuk rem cakera yang sangat baik radiasinya sampai 0,65 [kg m/(mm s)] atau kurang. Perhitungan disini didasarkan pada kecepatan kendaraan sebagai berikut : Mobil penumpang Truk kecil Truk besar 100 (km/h) = 7,8 (m/s) 80 (km/h) =,8 (m/s) 60 (km/h) = 16,7 (m/s) serta perlambatan sebesar 0,6 g
Halaman BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari Teori yang telah kami analisis maka dapat disimpulkan menjadi beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Rem mempunyai peranan yang sangat penting dalam suatu komponen kendaraan.. Dengan adanya rem dapat memberikan rasa aman kepada pengemudi dalam berkendara. 3. Rem dapat memperlambat dan memberhentikan laju suatu mesin 4. Ada bermacam macam rem yang digunakan dalam suatu mesin. 3. Saran 1. Kepada para mahasiswa Teknik mesin agar terus berkarya dan berinovasi dalam teknologi tepat guna.. Jangan pernah menyerah, bangkitkan semangat dalam belajar. 3. Hargai waktu, manfaatkan waktu dengan sebaik baiknya. 4. Jangan pernah takut gagal, nikmati setiap proses yang kamu jalani.
Halaman 3 Daftar Pustaka Sularso. Suga, Kiokatsu. 1978. Dasar perencanaan dan elemen mesin. Jakarta: PT. Pradnya Paramta. Shigley, E, Yoseph. Mtichell, D, Larry. Harahap, Gandhi. 1984. Perencanaan Teknik Mesin Edisi ke 4 jilid. Jakarta: Erlangga. Search Brake : www. Google. Com Sucahyo, Bagyo, Darmanto, Soemarsono. 1997. Mesin Tenaga. Surakarta : Tiga Serangkai